Un ionóforo (del griego ion y -phore , "portador de iones") es una especie química que se une a los iones de forma reversible. [1] Muchos ionóforos son entidades solubles en lípidos que transportan iones a través de la membrana celular . Los ionóforos catalizan el transporte de iones a través de membranas hidrófobas, como membranas poliméricas líquidas (electrodos selectivos de iones basados en portadores) o bicapas lipídicas que se encuentran en las células vivas o vesículas sintéticas ( liposomas ). [1] Estructuralmente, un ionóforo contiene un centro hidrofílico y una porción hidrofóbica que interactúa con la membrana.
Algunos ionóforos son sintetizados por microorganismos para importar iones a sus células. También se han preparado portadores de iones sintéticos. Los ionóforos selectivos para cationes y aniones han encontrado muchas aplicaciones en análisis. [2] Estos compuestos también han demostrado tener varios efectos biológicos y un efecto sinérgico cuando se combinan con el ion al que se unen. [3]
Las actividades biológicas de los compuestos que se unen a iones metálicos pueden cambiar en respuesta al incremento de la concentración del metal y, en base a estos últimos, los compuestos pueden clasificarse como "ionóforos metálicos", " quelantes metálicos " o "lanzaderas metálicas". [3] Si el efecto biológico aumenta al aumentar la concentración de metal, se clasifica como un "ionóforo de metal". Si el efecto biológico disminuye o se invierte al aumentar la concentración de metales, se clasifica como un "quelante de metales". Si el efecto biológico no se ve afectado por el aumento de la concentración de metal y el complejo compuesto-metal ingresa a la celda, se clasifica como una "lanzadera de metal". ) fue propuesto por Berton Pressman en 1967 cuando él y sus colegas investigaban los mecanismos antibióticos de la valinomicina y la nigericina . [4]
Muchos ionóforos son producidos naturalmente por una variedad de microbios , hongos y plantas , y actúan como una defensa contra especies competidoras o patógenas. También se han sintetizado múltiples ionóforos sintéticos que atraviesan la membrana. [5] Las dos grandes clasificaciones de ionóforos sintetizados por microorganismos son:
Los ionóforos que transportan iones de hidrógeno (H + , es decir, protones) a través de la membrana celular se denominan protonóforos . Los ionóforos de hierro y los agentes quelantes se denominan colectivamente sideróforos .
Muchos ionóforos sintéticos se basan en éteres corona , criptandos y calixarenos . También se han sintetizado derivados de pirazol - piridina y bis-pirazol. [9] Estas especies sintéticas son a menudo macrocíclicas . [10] Algunos agentes sintéticos no son macrocíclicos, por ejemplo, cianuro de carbonilo- p - trifluorometoxifenilhidrazona . Incluso los compuestos orgánicos simples, como los fenoles, exhiben propiedades ionofóricas. La mayoría de los receptores sintéticos utilizados en los electrodos selectivos de aniones basados en portadores emplean elementos de transición o metaloides como portadores de aniones, aunque se conocen receptores basados en urea y tiourea orgánicos simples. [11]